鮟鱇魚為何麼會失眠

希臘神話中,睡神希普諾斯(Hypnos)與死神Thanatos是一對孿生兄弟,但他與另人生畏的死神不同,他讓人進入沉睡,卻不死亡。

神話裡,睡神是夜之女神Nyx的兒子,而睡神的三個兒子,又分別是掌管不同夢境的夢神。這些故事令人著迷,將人與大自然,以及內在的靈魂連結起來,提供了精神的寄託。

然而,在謎樣的睡眠世界中,我們遍尋不著溫柔的Hypnos。但我們找到了一些線索,試著去理解睡神的力量是如何產生的。

人的睡眠,主要由兩個機制協同調控,一個是睡眠趨力(sleep drive),另一個則是日夜節律(circadian rhythm)

睡眠驅力屬於一種內在的恆定性(Homeostasis),隨著我們清醒的時間而累績,就如同我們平時慣稱的睡眠債。那到底是什麼原因,讓我們睜開眼睛之後,便開始慢慢累積睡意?有學者認為,Adenosine的累積是其中一個關鍵的因素,但確切的機制其實還不清楚。而咖啡因的提神功效,主要便是透過抑制Adenosine作用而產生的。

日夜節律則是為了適應外在環境而設定的鬧鈴,夜行性動物被黑暗喚醒,而依賴日光工作的人類,自然跟著太陽保持清醒。

節律中樞位於下視丘的視叉上核(suprachiasmatic nuclei 縮寫SCN),負責接受來自環境的各種信號(zeitgebers),以調節人類的清醒狀態及相關的代謝、內分泌等功能。

光,是其中最重要的信號。

光,是太陽的聲音,太陽的笑容,太陽的手。它在眼睛底打卡,跟SCN打了聲招呼,然後開始在天空忙碌地旋轉。

視網膜上的神經節細胞(ganglion cells),擁有特殊的感光受器(melanopsin-based photoreceptor),它們主要的功能不是顏色與形狀的辨識,而是將光的訊息,透過神經路徑(retinohypothalamic tract)傳送到視叉上核(SCN),刺激其發出清醒信號。

因此,雖然落在眼皮上的睡眠驅力漸漸沉重,但出於對日光的忠誠,SCN也會努力將眼皮撐起。然而,大約在下午兩點到四點的時刻,睡眠驅力往往超過了清醒信號的負荷,使人產生所謂午餐後小盹(post-lunch dip)的現象。

因此,吃完午餐後想睡覺,是正常的反應,而不是懶惰喔。

另一方面,日光微弱後,大腦的松果體(pineal gland)會開始分泌褪黑激素(melatonin),反過來壓抑SCN的清醒信號,幫睡眠鋪好一張舒適的床。

在人造光源發明之前,光很難欺騙我們的眼睛,光幾乎與太陽共存,我們規律地跟隨、信仰著。但隨著電燈、發光螢幕等產品的誕生,我們的生理時鐘並沒有足夠的智慧來分辨這些光的來源,太陽開始掛在天花板上,在電視裡昇起,甚至在手機裡形成了一個微小的太陽系。我們的白天延長但破碎,而睡眠也受擠壓而紊亂。

視網膜接受到光線後,不僅僅將訊息傳送到SCN,也會間接傳到松果體,壓抑褪黑激素的分泌

因此在白天時,褪黑激素的濃度是相當低的。一般而言,它會在習慣入睡時刻的前三個小時,才開始分泌(例如習慣晚上九點就寢,褪黑激素大約在六點開始分泌)。而現代人暴露在光線二十四小時的轟炸中,褪黑激素與SCN之間的平衡,自然會變得疲乏且錯亂。

在光譜之中,節律系統對於短波長的藍光(446~483nm)敏感度最高。藍光最容易激發視網膜上的感光細胞(melanopsin-based photoreceptor),也最能抑制褪黑激素的分泌

許多研究發現,連續暴露在藍光之下,即使是低光照度(lx),也能夠顯著提升人的清醒程度,或因此干擾睡眠。

電子螢幕為了製造白光,必須放射出相對短波長的光線,而研究顯示,雖然不若純粹的藍光強悍,但電腦、iPad等發出的白光,就足以抑制褪黑激素分泌並影響睡眠。

中國一個針對白內障患者的研究發現,使用阻絕藍光的人工水晶體,可以有效改善患者的睡眠長度及品質。相反地,也有一些學者想利用藍光刺激大腦清醒的效果,來促進人類適應夜晚的能力,無論是提升工作效能,或減少意外的發生。

一項法國的研究,讓受試者在凌晨時段執行四小時的長時駕駛(1點到3點,休息15分鐘後,3點15分到5點15分),。受試者被分成三組,一組在駕駛過程中接受裝置在儀表板上的藍光連續照射,另兩組則分別在駕駛前及中間休息時段,飲用咖啡或安慰劑。研究發現,照射藍光可以顯著改善駕駛的行車品質,且功效跟喝咖啡不相上下。

雖然巧妙地運用藍光似乎可以讓我們擺脫日夜的束縛,但我們仍不知道缺少藍光的刺激對我們的大腦會有什麼影響,而藍光對眼睛的潛在傷害也是一個尚未釐清的問題。

睡神Hypnos的力量,無人可以逃脫,即使是宙斯,也抵抗不了Hypnos而沉睡過兩次。但如果在現代,洪水般的人造光線,將讓睡神的母親,夜之女神失去舞台,睡神催眠的力量,恐怕也會在藍光的照射下,逐漸衰弱。

參考資料:
1. The spectral composition of evening light and individual differences in the suppression of melatonin and delay of sleep in humans. J Pineal Res. 2012 Aug;53(1):47-59.

2. Acute exposure to evening blue-enriched light impacts on human sleep. J Sleep Res. 2013 Mar 20

3. Blue-light-blocking intraocular lens implantation improves the sleep quality of cataract patients. J Clin Sleep Med. 2013 Aug 15;9(8):741-5.

4. In-car nocturnal blue light exposure improves motorway driving: a randomized controlled trial. PLoS One. 2012;7(10):e46750

5. Light level and duration of exposure determine the impact of self-luminous tablets on melatonin suppression. Appl Ergon. 2013 Mar;44(2):237-40

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